Revoluce v diagnostice Parkinsonovy choroby. Metoda českých vědců nemoc odhalí z mimiky a hlasu

Parkinsonova choroba je zákeřné onemocnění, jehož diagnostika se od dob popsání Jamesem Parkinsonem nezměnila. Pomoci může metoda českých vědců.

novotny_tykalova_rusz_01

Foto: Petr Neugebauer

Tým stojící za novou metodou diagnostiky – dr. Novotný, dr. Tykalová a doc. Rusz

0Zobrazit komentáře

Nezastavitelný třes, ztráta jemné motoriky nebo silná svalová ztuhlost jsou příznaky, se kterými přicházejí pacienti do ambulancí neurologů s podezřením na Parkinsonovu chorobu. Jenže neurodegenerativní onemocnění, jehož původ není vědcům znám, v těle propuká podstatně dříve, než se tyto v populaci poměrně známé příznaky objeví. Odborníci z Fakulty elektrotechnické ČVUT ve spolupráci s neurology z 1. lékařské fakulty UK vyvinuli metodu analýzy pohybů obličeje a řeči, díky které dokážou chorobu odhalit v její počáteční fázi.

Parkinsonovu nemoc jako první popsal James Parkinson v roce 1817. Uplynulo více než 200 let, ale diagnostika onemocnění, kvůli kterému postupně zanikají populace nervových buněk, se takřka nezměnila. Vědci vědí, že se šíří z čichového nervu a z bloudivého nervu ve střevě, proto se v počátečních fázích může projevovat poruchami čichu nebo zácpou. V průběhu let pak postupuje do mozkového kmene a teprve tehdy začíná způsobovat příznaky významně ovlivňující motoriku.

Mezi nejranější projevy patří ale také snížení mimiky, tedy ztráta spontánních pohybů obličeje, a poruchy řeči. A právě na tyto příznaky se zaměřil vědecký tým ve složení doc. Jan Rusz, dr. Michal Novotný, dr. Tereza Tykalová z katedry teorie obvodů FEL ČVUT a doc. Petr Dušek, prof. Evžen Růžička a dr. Hana Růžičková z Neurologické kliniky 1. LF UK. Společně vyvinuli metodu automatické videoanalýzy pohybů obličeje, která dokáže z běžné promluvy zachytit chorobu u nově diagnostikovaných pacientů, tedy v brzkém stádiu onemocnění.

07__diagnostikaparkonsonfel_25102022

Foto: Petr Neugebauer

Nová metoda odhalí Parkinsonovu chorobu z mimiky obličeje

„Naše skupina se zaměřuje na takzvané digitální biomarkery. Snažíme se objektivizovat motorické syndromy Parkinsonovy nemoci, jako je například porucha řeči nebo ztráta výrazu obličeje, tedy zhoršená mimika způsobená sníženou hybností svalů. Věříme, že objektivizací těchto příznaků dokážeme nemoc zachytit dříve,“ vysvětluje Jan Rusz.

Hodnocení mimiky totiž patří do standardního neurologického vyšetření, doposud však nebylo možné ztrátu expresivity obličeje v brzkých stádiích Parkinsonovy choroby objektivně zkoumat kvůli nedostatku účinných diagnostických nástrojů. V praxi vyšetření probíhá tak, že pacient přijde k neurologovi, který má k dispozici škálu, na základě níž může pacientovu promluvu hodnotit pouze subjektivně. Jde tak o velmi nepřesnou metodu a věda dlouho směřuje k hledání biomarkerů nezávislých na hodnotiteli.

Nová metoda využívá dvanáct biometrických ukazatelů, tedy markerů, popisujících pohyby čela, kořene nosu, obočí, očí, tváří, úst a čelisti. V projevu řeči se pak zaměřuje na hlasitost, intonaci, přesnost artikulace nebo pauzy v promluvě. Tím, že se vědcům podařilo vyvinout nástroj, který spojuje markery mimiky a řeči, vzniká komplexní přehled o příznacích. Díky tomu má diagnostika úspěšnost 80 procent. Analýza přitom probíhá na nově diagnostikovaných pacientech, u nichž ještě nebyla nasazena léčba, která by mohla příznaky zmírnit.

Nastartujte svou kariéru

Více na CzechCrunch Jobs

„Pro lékaře je metoda důležitá kvůli dvěma faktorům, které souvisí s vývojem léků pro Parkinsonovu nemoc. Prvním je včasná diagnóza. Pacienti, kteří za námi přijdou s problémem motoriky, mají chorobu klidně i 20 let. Ve chvíli, kdy je tak začínáme léčit, je patologie v mozku natolik vysoká, že můžeme zachránit jen zbytky jeho funkcí. Proto je nesmírně důležité posunout diagnózu do časných stádií,“ vysvětluje doc. Petr Dušek.

A pokračuje: „Druhý faktor se týká měření účinnosti látek s potenciálně neuroprotektivními účinky. Studie všech preparátů, které dosud proběhly, selhaly. A my se domníváme, že je to proto, že byly nasazeny pozdě. Neuroprotektivní léčbu je potřeba nasadit ještě před tím, než se u pacienta objeví příznaky, které ho přivedou do ambulance neurologa.“

V současnosti je nová metoda stále v laboratorních podmínkách. Pacient si sedne před HD kameru, na hlavu si nasadí mikrofon a dostává instrukce, co má říkat. Cílem výzkumu je získat 90 sekund promluvy, která zahrnuje jak rychlé opakování slabik, testující schopnost artikulace, tak standardizované čtení textu – například úryvku z knihy od Karla Čapka –, jakož i spontánní monolog, z něhož se dá posléze dobře analyzovat i mimický projev.

petr-dusek_05__diagnostikaparkonsonfel_25102022

Foto: Petr Neugebauer

Doc. Petr Dušek z Neurologické kliniky 1. LF UK

Samotnou analýzu pak provádí speciálně vyvinuté algoritmy, které dokáží rozklíčovat jednotlivé příznaky a následně je vyhodnotit. Model přitom promluvu pacientů srovnává s kontrolní skupinou poskládanou ze zdravých jedinců. Vědci ale počítají s tím, že do budoucna by se dala metoda implementovat do smartphonů, což by jim umožnilo získat mnohem delší záznamy, jejichž vývoj navíc mohou sledovat v delším časovém horizontu.

Součástí výzkumu je tak i projekt SmartSpeech, který vědci spustili v loňském roce. „Pomocí aplikace dokážeme monitorovat hovory – po každém hovoru se totiž uživatele zeptá, jestli nám může záznam hovoru poslat k další analýze. Na bázi těchto hovorů chceme monitorovat naše subjekty dva roky a sledovat, jestli z běžné řeči zaznamenáme trend jejího zhoršení,“ doplňuje Rusz.

Aplikaci do mobilu testují tři soubory: zdravá kontrolní skupina, skupina s brzce diagnostikovanou Parkinsonovou nemocí a také speciální skupina s poruchou chování v REM spánku – u těchto pacientů je totiž vysoké riziko rozvoje Parkinsonovy nemoci, vyvine se až u 80 procent z nich. „Pokud se potvrdí naše hypotéza, bude projekt SmartSpeech znamenat průlom v možnostech časné diagnózy a zlepšení náboru vhodných pacientů pro klinické studie zabývající se vývojem neuroprotektivní léčby,“ dodává Rusz.

Tým z FEL ČVUT již dříve spolupracoval s Michael J. Fox Foundation a dalšími evropskými a americkými špičkovými klinickými centry a soustředí se na rozšíření testování na větší vzorky pacientů v dalších indoevropských jazycích. „Kromě aplikace v různých jazycích se naše akustické metody dají využít i u dalších neurodegenerativních onemocnění, jako je například roztroušená skleróza nebo Huntingtonova nemoc,“ uzavírá Rusz.

09__diagnostikaparkonsonfel_25102022

Foto: Petr Neugebauer

Pro diagnostiku je potřeba záznam dlouhý 90 vteřin

Každé všední ráno posíláme nejzásadnější zprávy dne.

Čeští investoři posílají peníze na cílenou onkologickou léčbu. Mohla by likvidovat metastázy

O takzvané precizní medicíně je slyšet stále častěji. Zahrnuje částice, které si umí samy najít, kde by měly působit, a tedy i velmi cíleně léčit. 

Iva BrejlováIva Brejlová

Vykreslení rakovinné buňky v lidském těle

0Zobrazit komentáře

Systém této léčby zní trochu jako z kreslených vzdělávacích pohádek. Jakoby byl jednotlivým částicím prostě naložen potřebný lék, ty se samy uspořádají a vyrazí do boje, aby léčivou látku dodaly na přesně určené místo. A nikam jinam. Takže tam, kde mají léčit, skutečně pomáhají. A v okolí léčivo zbytečně neškodí. Zhruba tak si jde představit, že fungují nanočástice, nanobiotechnologie a cílená farmakoterapie španělského startupu, o němž mimo jiné Češi věří, že by se mohl stát příští velkou věcí.

Popisovaný projekt vyvíjí španělský startup Nanoligent a jde o onkologickou terapii. Zaměřuje se na pozdní metastazující stádia a často i nepříznivou prognózu u rakovin, které nereagují na léčbu. Základem technologie jsou takzvané proteinové nanokonjugáty, které mají potenciál překonat současná omezení protinádorových protilátek. 

Na základě získaných vědeckých dat má projekt velký potenciál stát se účinnou léčbou pro pacienty v pozdním metastatickém stádiu onemocnění,“ uvedl k aktuální investici Jaromír Zahrádka, šéf firmy i&i Bio. Právě tento český fond do vývoje posílá peníze – celkem jeden milion eur, tedy asi 25 milionů korun. Přidává se tak k už dřívějším investorům, takže projekt v rámci tohoto kola od tří zúčastněných institucí získává dohromady 2,8 milionu eur.

Společníky k českém fondu jsou největší síť andělských investorů v Itálii s názvem Angels for Growth a švýcarská společnost Avanteca Partners. „Všichni věříme, že úspěšně dovedeme společnost Nanoligent do dalších fází jejího vývoje,“ říká Michael Milos z Avanteca Partners.

nanoligent

Tým Nanoligent a investoři

Právě uzavřené investiční kolo umožní pokročit v preklinickém vývoji hlavní kandidátní sloučeniny a zároveň podpořit vývoj dalších. „V pokročilém stádiu onemocnění zareaguje úspěšně na současnou terapii méně než třetina nově diagnostikovaných pacientů. S podporou společnosti i&i Bio a našich stávajících investorů dosáhneme dalšího vývojového milníku a předložíme prvního kandidáta z našeho portfolia antimetastatických terapií,“ věří Montserrat Cano, generální ředitelka Nanoligent. 

Společnost Nanoligent se zaměřuje na vývoj nových léků pro léčbu více než dvacítky různých typů metastazujících nádorových onemocnění. V roce 2017 vznikla jako spin-off, tedy odnož z univerzity, a to díky víc než desetileté spolupráci odborníků mezi barcelonskou univerzitou a nemocnicí Santa Creu i Sant Pau v hlavním městě Španělska.

Nastartujte svou kariéru

Více na CzechCrunch Jobs

Rozvoj firmy spadá do kategorie úspěšně zvládnutého transferu technologií z univerzity do praxe. Fond i&i Biotech zdůrazňuje, že jde o dlouhou cestu, během které je nutné zajistit dostatečné financování, právní ochranu i správné komerční nasměrování původního nápadu. Bez profesionálního transferu technologií se komerčního úspěchu prakticky žádný vynález nedočká. I tak v praxi v Česku uspěje přibližně každý desátý projekt. Ročně přitom zajišťuje transfer technologií české vědě prostředky v řádech miliard korun.

knihovna-karlin-michal-jokes

Přečtěte si takéNová pobočka knihovny pod Negrelliho viaduktem potěší geekyTakovou knihovnu jinde nenajdete. V karlínském viaduktu vyrostla geekovská pobočka plná her, sci-fi a fantasy

Pro fond i&i Biotech je to už pátá investice a mezi nimi zároveň třetí, která by mohla pomoct s léčbou rakoviny. Uskupení má sídlo v Lucembursku, ale vzniklo v Praze. Peníze už poslalo do českého projektu, který vyvíjí lék na leukémii, do americko-rakouského startupu Celeris Therapeutics, který využívá umělou inteligenci k vývoji nových léčiv proti vážným chorobám, na vývoj česko-amerického léku proti rakovině nebo směrem k analýze mimo jiné nádorových buněk.

Celkem i&i Bio spravuje přes 45 milionů eur, které plánuje investovat do zhruba 20 společností zaměřených na inovace z oblasti vývoje léků, diagnostiky a medicínských technologií.